(57)【要約】【課題】結晶表面の二重湾曲を所定の曲率で高精度に形成する。【解決手段】二重湾曲分光素子の結晶表面に対応して凸形に湾曲した第１の曲率及び第２の曲率を有する凸型１を用意する。二重湾曲分光素子の結晶と同じ厚さのシート材５を介し、凸型１に可塑性の材料を押し当てて凹形台２を作製する。凹形台２を硬化させて、凹形台２の中央部に貫通穴２ａを開ける。薄膜状の結晶３を、凸型１と凹形台２とではさむ。凹形台２の貫通穴２ａに接着材４を入れて加圧して、薄膜状の結晶３を凹形台２に固定する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
結晶表面が、凹形に湾曲した第１の曲率と、第１の曲率と直交する方向に凹形に湾曲した第２の曲率とを有する二重湾曲分光素子の製造方法であって、
二重湾曲分光素子の結晶表面に対応して凸形に湾曲した第１の曲率及び第２の曲率を有する凸型を用意し、
結晶と同じ厚さのシート材を介し、凸型に可塑性の材料を押し当てて凹形台を作製し、
凹形台を硬化させて、その中央部に貫通穴を開け、
薄膜状の結晶を凸型と凹形台とではさみ、
凹形台の貫通穴に接着材を入れて加圧して、薄膜状の結晶を凹形台に固定することを特徴とする二重湾曲分光素子の製造方法。
【請求項２】
結晶表面が、凹形に湾曲した第１の曲率と、第１の曲率と直交する方向に凹形に湾曲した第２の曲率とを有する二重湾曲分光素子であって、
中央部に貫通穴を開けた凹形台と、
前記凹形台の上に配置された薄膜状の結晶と、
前記凹形台の貫通穴に入れられた接着材とを備え、
請求項１に記載の二重湾曲分光素子の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする二重湾曲分光素子。
【請求項３】
結晶表面が、凹形に湾曲した第１の曲率と、第１の曲率と直交する方向に凹形に湾曲した第２の曲率とを有する二重湾曲分光素子の製造方法であって、
二重湾曲分光素子の結晶表面に対応して凸形に湾曲した第１の曲率及び第２の曲率を有する凸型を用意し、
凸型に可塑性の材料を押し当てて凹形台を作製し、
凹形台を硬化させて、その中央部に貫通穴を開け、
薄膜状の結晶を凸型と凹形台とではさみ、
凹形台の貫通穴に接着材を入れて加圧して、薄膜状の結晶を凹形台に固定することを特徴とする二重湾曲分光素子の製造方法。
【請求項４】
結晶表面が、凹形に湾曲した第１の曲率と、第１の曲率と直交する方向に凹形に湾曲した第２の曲率とを有する二重湾曲分光素子であって、
中央部に貫通穴を開けた凹形台と、
前記凹形台の上に配置された薄膜状の結晶と、
前記凹形台の貫通穴に入れられた接着材とを備え、
請求項３に記載の二重湾曲分光素子の製造方法を用いて製造されたことを特徴とする二重湾曲分光素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二重に湾曲した結晶表面を有し、Ｘ線分析装置やＸ線分光計等に用いられる二重湾曲分光素子及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
二重湾曲分光素子は、その結晶表面が、凹形に湾曲した第１の曲率と、第１の曲率と直交する方向に凹形に湾曲した第２の曲率とを有する。所定の広がりを持ってブラッグ角で入射したＸ線は、二重湾曲分光素子の結晶表面でブラッグ反射して単色化され、かつ所定の位置に集束する。このような二重湾曲分光素子は、Ｘ線の分光及び集束手段として、Ｘ線分析装置やＸ線分光計等に利用されている。
【０００３】
二重湾曲分光素子でＸ線を効率よく単色化させ、また所望の位置に集束させるためには、結晶表面の二重湾曲を所定の曲率で高精度に形成しなければならない。従来、二重湾曲分光素子の製造は、二重湾曲面を有する凹型を作製し、この凹型に薄膜状の結晶を接着材で貼り付けることにより行われていた。しかしながら、この方法では、接着材の厚みが不均一となるため、結晶表面を所定の曲率に湾曲させるのが困難であった。
【０００４】
これに対し、凸状鋳型の上に結晶表面となるたわみ層を置き、その上から接着層となるエポキシを受板で圧着して二重湾曲分光素子を製造する技術が、特許文献１に記載されている。二重湾曲分光素子の側面は、接着層のエポキシ及びエポキシを圧着するための受板で構成される。これらの接着層及び受板は、たわみ層に対して厳密に位置合わせが行われるわけではない。従って、製造された二重湾曲分光素子は、たわみ層の中心を特定するための基準位置がないため、使用の際に芯出し等の調整が必要となる。
【特許文献１】特表２００２−５３５６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の第１の課題は、結晶表面の二重湾曲を所定の曲率で高精度に形成することである。また、本発明の第２の課題は、結晶表面の中心を特定するための基準位置を備えた二重湾曲分光素子を製造することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、結晶表面が、凹形に湾曲した第１の曲率と、第１の曲率と直交する方向に凹形に湾曲した第２の曲率とを有する二重湾曲分光素子の製造方法であって、二重湾曲分光素子の結晶表面に対応して凸形に湾曲した第１の曲率及び第２の曲率を有する凸型を用意し、結晶と同じ厚さのシート材を介し、凸型に可塑性の材料を押し当てて凹形台を作製し、凹形台を硬化させて、その中央部に貫通穴を開け、薄膜状の結晶を凸型と凹形台とではさみ、凹形台の貫通穴に接着材を入れて加圧して、薄膜状の結晶を凹形台に固定するものである。
【０００７】
また、本発明は、結晶表面が、凹形に湾曲した第１の曲率と、第１の曲率と直交する方向に凹形に湾曲した第２の曲率とを有する二重湾曲分光素子であって、中央部に貫通穴を開けた凹形台と、凹形台の上に配置された薄膜状の結晶と、凹形台の貫通穴に入れられた接着材とを備え、上記の二重湾曲分光素子の製造方法を用いて製造されたものである。
【０００８】
さらに、簡易な方法として、凹形台を作製する際、凸型との間にシート材をはさむのを省略してもよく、本発明はそのような二重湾曲分光素子の製造方法及びそれを用いて製造された二重湾曲分光素子も含むものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、凹形台の貫通穴に入れた接着材を加圧することにより、薄膜状の結晶が凸型に押し付けられて、結晶表面の二重湾曲を所定の曲率で高精度に形成することができる。従って、二重湾曲分光素子は、Ｘ線を効率よく単色化させ、また所望の位置に集束させることができる。
【００１０】
また、二重湾曲分光素子を構成する凹形台の側面又は底面は、結晶表面の中心を特定するための基準位置とすることができる。従って、二重湾曲分光素子を使用する際に、芯出し等の調整が不要となる。
【００１１】
さらに、高精度の加工が要求される凸型は、結晶の貼り付け台となる凹形台を製作するためのものであり、再利用が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、本発明の一実施の形態による二重湾曲分光素子の製造方法を示す図である。まず、二重湾曲分光素子の結晶表面に対応して凸形に湾曲した第１の曲率及び第２の曲率を有する凸型１を用意する。凸型１は、例えば、真鍮等の材料を機械加工して作製する。
【００１３】
次に、図１（ａ）に示すように、二重湾曲分光素子の結晶と同じ厚さのシート材５を介し、凸型１に可塑性の材料を押し当てて凹形台２を作製する。このとき、凹形台２の側面又は底面のうち少なくとも１つの面は、凸型１に対して一定の位置関係となるように構成する。可塑性の材料としては、例えば、粘土状のセラミック材料等を用いる。作製された凹形台２の表面は、二重湾曲分光素子の結晶表面とはシート材５の厚さ（結晶の厚さと同じ）分だけ曲率が異なる。
【００１４】
続いて、図１（ｂ）に示すように、凹形台２を硬化させてから、凸型１を凹形台２から外す。凹形台２がどの程度硬化した状態で凸型１を外すかは、可塑性の材料に応じて決定する。なお、可塑性の材料によっては、凸型１を凹形台２から外してから、凹形台２を硬化させてもよい。
【００１５】
続いて、図１（ｃ）に示すように、シート材５をはがし、硬化させた凹形台２の中央部に貫通穴２ａを開ける。貫通穴２ａの大きさは、ブラッグ反射させようとするＸ線の結晶表面での広がりよりも、若干大きくするのが望ましい。可塑性の材料が完全に硬化してから貫通穴２ａを開けるのが困難な場合は、ある程度硬化させてから貫通穴２ａを開け、その後さらに硬化させる。
【００１６】
続いて、図１（ｄ）に示すように、薄膜状の結晶３を凸型１と凹形台２とではさむ。結晶３としては、例えば、クロム（Ｃｒ）、タングステン（Ｗ）、あるいは銀（Ａｇ）をターゲットに用いたＸ線管で発生するＸ線を対象とする場合、一例として、結晶方位（１，１，１）のシリコン（Ｓｉ）結晶を用いる。この場合、結晶３の厚さは、例えば１０〜２００μｍ程度とする。
【００１７】
続いて、図１（ｅ）に示すように、凹形台２の貫通穴２ａに接着材４を入れて加圧し、薄膜状の結晶３を凹形台２に固定する。接着材４としては、例えば、エポキシを用いる。凸型１と凹形台２とではさまれた薄膜状の結晶３は、接着材４を加圧することにより、凸型１に押し付けられる。
【００１８】
接着材４が固まった後、図１（ｆ）に示すように、凸型１を凹形台２から外す。これにより、凹形台２、結晶３及び接着材４からなる二重湾曲分光素子１０が製造される。
【００１９】
図２は、本発明の他の実施の形態による二重湾曲分光素子の製造方法を示す図である。本実施の形態は、図２（ａ）において凹形台２を作製する際、凸型１との間にシート材をはさむのを省略したものである。その他の工程は、図１に示した実施の形態と同様である。本実施の形態により作製された凹形台２の表面は、二重湾曲分光素子の結晶表面と同じ凹形に湾曲した第１の曲率及び第２の曲率を有する。
【００２０】
図３は、二重湾曲分光素子の動作を示す図である。図３（ａ）に示すように、二重湾曲分光素子１０の結晶３の表面は、図面横方向に所定の曲率Ｒ１で凹形に湾曲している。点Ｏから所定の広がりを持ってブラッグ角で入射したＸ線は、二重湾曲分光素子の結晶３の表面でブラッグ反射して、単色化されたＸ線となる。図３（ｂ）に示すように、二重湾曲分光素子１０の結晶３の表面は、曲率Ｒ１と直交する方向に所定の曲率Ｒ２で凹形に湾曲している。点Ｏより発散したＸ線束は、曲率Ｒ１及び曲率Ｒ２により、二重湾曲分光素子１０の結晶３の表面でブラッグ反射して単色化され、点Ｓに集束する。
【００２１】
以上説明した実施の形態によれば、凹形台２の貫通穴２ａに入れた接着材４を加圧することにより、薄膜状の結晶３が凸型１に押し付けられて、結晶３の表面の二重湾曲を所定の曲率で高精度に形成することができる。従って、二重湾曲分光素子１０は、Ｘ線を効率よく単色化させ、また所望の位置に集束させることができる。
【００２２】
また、二重湾曲分光素子１０を構成する凹形台２の側面又は底面のうち少なくとも１つの面は、凸型１に対して一定の位置関係となるように構成することにより、結晶３の表面の中心を特定するための基準位置とすることができる。従って、二重湾曲分光素子１０を使用する際に、芯出し等の調整が不要となる。
【００２３】
さらに、高精度の加工が要求される凸型１は、結晶３の貼り付け台となる凹形台２を製作するためのものであり、再利用が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施の形態による二重湾曲分光素子の製造方法を示す図である。
【図２】本発明の他の実施の形態による二重湾曲分光素子の製造方法を示す図である。
【図３】二重湾曲分光素子の動作を示す図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  凸型
２  凹形台
３  結晶
４  接着材
５  シート材
１０  二重湾曲分光素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005055266.tif 000005